Durante los últimos 1.2 millones de años, la vida marina se extinguió repetidamente en las «zonas muertas» de bajo oxígeno en el Océano Pacífico Norte durante los climas interglaciares cálidos.
Un análisis de núcleos de sedimentos del Mar de Bering ha revelado una relación recurrente entre climas más cálidos y episodios abruptos de «zonas muertas» de bajo oxígeno en el Océano Pacífico Norte subártico durante los últimos 1.2 millones de años.
El nuevo estudio, fue dirigido por investigadores de UC Santa Cruz (UCSC), y fue publicado el 2 de junio. Los hallazgos brindan información crucial para comprender las causas de la falta de oxígeno o «hipoxia» en el Pacífico Norte y para predecir la aparición de condiciones hipóxicas en el futuro.
Karla Knudson, estudiante de posgrado en Ciencias de la Tierra en UCSC y primera autora del estudio, dijo en un comunicado:
“Es esencial comprender si el cambio climático está empujando a los océanos hacia un ‘punto de inflexión’ para una hipoxia abrupta y severa que destruiría ecosistemas, fuentes de alimentos y economías”.
Los investigadores basaron sus hallazgos en un análisis de núcleos de sedimentos profundos de un sitio en el mar de Bering. Durante largos períodos de tiempo, los sedimentos se depositan y se acumulan en el fondo marino. La actividad de los organismos que viven en los sedimentos del lecho marino generalmente los interrumpe y los mezcla a medida que se acumulan, pero si la hipoxia ha matado a esos organismos, se conserva un patrón ordenado de capas. Por lo tanto, los científicos pueden encontrar un registro de eventos hipóxicos pasados en la forma de estos sedimentos en capas o «laminados» en núcleos perforados en el fondo marino.
Los miembros de la tripulación en el extranjero, el buque de investigación JOIDES Resolution, perforaron núcleos de sedimentos del lecho marino en el mar de Bering durante una expedición de 2009 en la que la científica oceánica de UCSC Christina Ravelo fue codirectora científica. Crédito: Carlos Alvarez Zarikian, IODP / TAMU
Los científicos saben desde hace mucho tiempo acerca de un episodio importante de hipoxia generalizada en el Pacífico Norte al final de la última Edad de Hielo, cuando el derretimiento de las capas de hielo envió una enorme afluencia de agua dulce al océano. El nuevo estudio proporciona los primeros registros de eventos anteriores de bajo nivel de oxígeno y muestra que la ocurrencia más reciente no fue representativa de la mayoría de estos eventos en términos de mecanismos o tiempo.
Ana Christina Ravelo, profesora de ciencias oceánicas en UC Santa Cruz, dijo en un comunicado:
“No se necesita una gran perturbación como el derretimiento de las capas de hielo para que esto suceda. Estos eventos hipóxicos abruptos son en realidad comunes en el registro geológico y no suelen estar asociados con la desglaciación. Casi siempre ocurren durante los períodos interglaciares cálidos, como en el que estamos ahora”.
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La hipoxia se produce después de un intenso crecimiento de fitoplancton (algas marinas) en las aguas superficiales. Cuando el fitoplancton muere, se hunde más profundamente en el océano y se descompone, lo que agota el oxígeno y libera dióxido de carbono en el agua debajo de la superficie. Sin embargo, no está claro qué desencadena estos eventos. El calentamiento de los océanos, el alto nivel del mar y la disponibilidad de hierro (un factor limitante para el crecimiento del fitoplancton) parecen influir.
Los núcleos de sedimentos mantienen un registro de eventos pasados de bajo nivel de oxígeno en forma de sedimentos en capas o “laminados”. Crédito: IODP
Knudson dijo:
“Nuestro estudio muestra que los altos niveles del mar, que ocurren durante los climas interglaciares cálidos, contribuyeron a estos eventos hipóxicos. Durante los niveles altos del mar, el hierro disuelto de las plataformas continentales inundadas puede transferirse al océano abierto y promover un intenso crecimiento de fitoplancton en las aguas superficiales”.
Aunque el nivel del mar alto es una condición de fondo importante, no es suficiente para desencadenar un evento hipóxico por sí solo. Los cambios en la circulación oceánica, incluida la intensificación de la afluencia para llevar más nutrientes a las aguas superficiales y las corrientes más fuertes que podrían transferir hierro desde la plataforma continental al océano abierto, pueden desempeñar un papel fundamental, dijo Knudson.
(Public domain)
Actualmente, las zonas muertas regionales ocurren en áreas costeras de todo el mundo debido a los efectos de la temperatura del calentamiento climático, así como al enriquecimiento de nutrientes de las aguas costeras a partir de fertilizantes agrícolas. Pero incluso la enorme zona muerta en la desembocadura del río Mississippi palidece en comparación con la hipoxia generalizada que se produjo en todo el Océano Pacífico Norte al final de la última edad de hielo.
Debido a que el nuevo estudio se basa en núcleos de sedimentos de un solo sitio, los investigadores no conocen la extensión de las zonas muertas que registra, si estaban confinadas al Mar de Bering o extendidas a través del borde del Pacífico Norte como lo hizo el evento más reciente.
Los nuevos hallazgos plantean preocupaciones sobre si el cambio climático y el calentamiento de los océanos conducirán a un punto de inflexión que desencadenaría una hipoxia generalizada en el Océano Pacífico Norte.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Science Advances.
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